国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      用于制備金屬加工用鑄型的含磷的模制料混合物的制作方法

      文檔序號:9208238閱讀:380來源:國知局
      用于制備金屬加工用鑄型的含磷的模制料混合物的制作方法
      【專利說明】用于制備金屬加工用鑄型的含磷的模制料混合物
      [0001] 本申請是申請日為2007年10月19日、申請?zhí)枮?00780044630. 7、發(fā)明名稱為"用 于制備金屬加工用鑄型的含磷的模制料混合物"的發(fā)明專利申請的分案申請。
      【背景技術】
      [0002] 本發(fā)明涉及用于制備金屬加工用鑄型的模制料混合物,其包含至少一種具有流淌 能力的且耐火的模制基料(Formgrundstoff),基于水玻璃的粘結劑,以及一定比例選自二 氧化硅、氧化鋁、氧化鈦和氧化鋅的顆粒狀金屬氧化物。本發(fā)明進一步涉及使用該鑄型混合 物情況下制備金屬加工用鑄型的方法,以及由該方法獲得的鑄型。
      [0003] 用于制備金屬體的鑄型基本上以兩種形式來制備。第一組形成所謂的芯或型 (Formen)。由它們組裝成鑄型,該鑄型基本上是待制備鑄件的陰模。第二組形成中空體,即 所謂的進料器(Speiser),其起到平衡存儲器(Ausgleichsreservoir)的作用。它們容納液 體金屬,并且通過相應措施確保該金屬在液相中比存在于形成陰模的鑄型中的金屬保持更 長時間。若金屬在陰模中凝固,可以從平衡存儲器中再流出液體金屬,由此平衡金屬凝固時 發(fā)生的體積收縮。
      [0004] 鑄型由耐火材料,例如石英砂組成,其顆粒在鑄型的脫模之后借助于適宜粘結劑 粘結在一起,由此確保足夠的鑄型機械強度。也使用已用適宜粘結劑處理過的耐火的模制 基料來制備鑄型。該耐火的模制基料優(yōu)選是具有流淌能力的形式,使得其可以充入適宜的 中空模中并在其中凝結。通過該粘結劑在模制基料的顆粒之間產生牢固的粘結,使得鑄型 具有所需的機械穩(wěn)定性。
      [0005] 鑄型必須滿足許多要求。在澆鑄過程本身中,它們首先必須具有足夠穩(wěn)定性和耐 熱性,以便在由一個或多個的鑄型或鑄型部分形成的空腔中容納液體金屬。開始凝固過程 之后,通過沿空腔壁形成的凝固金屬層,確保了該鑄型的機械穩(wěn)定性。該鑄型的材料此時必 須在金屬釋放的熱的作用下分解,其分解方式使得其喪失其機械強度,即失去各個耐火材 料顆粒之間的粘結。這點例如通過在熱作用下粘結劑的分解得以實現。冷卻之后,搖動凝 固后的鑄件,在理想情形下鑄型的材料再崩解為可以從金屬成形體的空腔中倒出的細砂。
      [0006] 為了制備鑄型,能夠使用可以在每種情形下通過冷或熱工藝進行固化的有機和無 機粘結劑。術語"冷工藝"用于表示基本上在室溫下進行的工藝,無需加熱鑄型。該過程中, 固化主要借助于化學反應來進行,例如該固化過程通過將作為催化劑的氣體引導著穿過待 固化的模型而引發(fā)。在熱工藝中,將模制料混合物在成形之后加熱到足夠高溫度,以便例如 將粘結劑中含有的溶劑驅趕出或者引發(fā)用于(例如通過交聯)而固化粘結劑的化學反應。
      [0007]目前,經常將這些有機粘結劑用于制備鑄型,即對于這些有機粘結劑,通過氣 態(tài)催化劑促進固化反應或者通過與氣態(tài)固化劑的反應而固化。這些工藝稱作"冷芯盒 (Cold-Box) " 工藝。
      [0008] 使用有機粘結劑制備鑄型的實例為所謂的Ashland冷芯盒工藝。其中,采用雙組 份體系。第一組分由多元醇的溶液、通常為酚醛樹脂的溶液組成。第二組分為多異氰酸酯 的溶液。由此,依據US3 409 579A,在成形之后通過使氣態(tài)叔胺引導著通過由模制基料和 粘結劑組成的混合物,而使聚氨酯粘結劑的兩個組分進行反應。聚氨酯粘結劑的固化反應 為加聚,即不存在分解出副產物如水的反應。這種冷芯盒工藝的其它優(yōu)點包括良好生產率、 鑄型的尺寸精確度和良好的技術性能如鑄型的強度、模制基料與粘結劑的混合物的處理時 間等。
      [0009] 熱固化有機工藝包括基于酚醛樹脂或呋喃樹脂的熱芯盒(Hot-Box)工藝、基于呋 喃樹脂的溫芯盒(Warm-Box)工藝和基于酷醛清漆樹脂的克朗寧(Croning)工藝。在溫芯盒 工藝和熱芯盒工藝二者中,將液體樹脂與僅在升高的溫度下才起作用的潛固化劑一起處理 成模制料混合物。在Croning工藝中,使模制基料如石英砂、絡鐵礦砂、錯砂等在約100~ 160°C的溫度下被在該溫度下為液體的酚醛清漆樹脂所包裹。將六亞甲基四胺作為反應試 劑加入用于后續(xù)的固化。在上述熱固化技術中,成形和固化在加熱到高達300°C溫度的可加 熱工具中進行。
      [0010] 無論固化機理如何,所有有機體系都可以在將液體金屬充入鑄型時熱分解且在該 過程中釋放出有害物質如苯、甲苯、二甲苯、苯酚、甲醛和更高級的、其中一些并未得到鑒別 的分裂產物。雖然通過各種措施實現使這種排放最小化,但是在采用有機粘結劑時并不能 徹底避免它們。在無機-有機雜化體系的情形下一一該體系如在例如甲階酚醛樹脂_〇) 2工 藝中采用的粘結劑的情形中那樣,含有一定比例的有機化合物一一在金屬的澆鑄期間也發(fā) 生這樣不期望的排放。
      [0011] 為了避免澆鑄期間分解產物的排放,必須使用基于無機材料的或者含有至多極小 比例的有機化合物的粘結劑。這種粘結劑體系公知已久。已開發(fā)出可以通過導入氣體而固 化的粘結劑體系。這種體系描述于例如GB782 205,其中將可以通過導入C02而固化的堿 金屬水玻璃用作粘結劑。DE199 25 167描述了含有作為粘結劑的堿金屬硅酸鹽的放熱的 進料器材料。另外,已開發(fā)出在室溫下自固化的粘結劑體系。這種基于磷酸和金屬氧化物 的體系描述于例如US5 582 232。最后,在較高溫度下(例如在熱工具中)固化的無機粘 結劑體系也是已知的。這種熱固化粘結劑體系例如公開于US5 474 606中,其中描述了由 堿金屬水玻璃和鋁硅酸鹽組成的粘結劑體系。
      [0012] 但是相對于有機粘結劑,無機粘結劑也存在缺陷。例如,采用作為粘結劑的水玻璃 制得的鑄型具有較低強度。這樣特別是在將鑄型從工具中取出時導致問題,因為鑄型可能 斷裂。在這一時刻,良好強度恰好對于復雜、薄壁成形體的生產和安全地處理它們來說是特 別重要的。低強度的原因首要在于,鑄型仍含有來自粘結劑的殘余水。在熱閉合工具中更長 的停留時間僅有限程度地發(fā)揮作用,因為水蒸汽不可以充分程度地逸出。為了實現盡可能 完全的鑄型干燥,W0 98/06522提出了使模制料混合物在脫模之后只是留在經熱處理的芯 盒(Kernkasten)中如此的一段時間,即,使得形成尺寸穩(wěn)定和具有承重能力的外緣殼。打 開芯盒之后,取出模型并隨后在微波的作用下徹底干燥。但是,額外的干燥是繁瑣的,延長 了鑄型的生產時間且明顯導致(特別也是因為能量成本)使生產工藝更昂貴。
      [0013] 迄今已知的無機粘結劑的另一弱點是,由其制得的鑄型對于高的空氣濕度具有低 穩(wěn)定性。成形體的相對長時間的儲存(如有機粘結劑情形下常見的那樣)可能并非是可靠 的。
      [0014]EP1 122 002描述了適用于制備金屬鑄造用鑄型的方法。為了制備粘結劑,將堿 金屬氫氧化物、特別是氫氧化鈉(Natronlauge)與可以在堿金屬氫氧化物(Alkalilauge) 的存在下形成金屬化物(Metallat)的顆粒狀金屬氧化物混合。在顆粒的邊緣上形成金屬 化物構成的層之后將這些顆粒干燥。在顆粒的芯中,仍存在其中金屬氧化物并未反應的部 分。作為金屬氧化物,優(yōu)選使用分散的二氧化硅或者精細顆粒的二氧化鈦或氧化鋅。
      [0015]WO94/14555描述了也適用于制備鑄型且除了耐火模制基料還含有由磷酸鹽玻 璃或硼酸鹽玻璃組成的粘結劑的模制料混合物,其中該混合物另外含有精細顆粒的耐火材 料。作為耐火材料,也能夠使用例如二氧化硅。
      [0016]EP1 095 719A2描述了用于制備芯的型砂的粘結劑體系。該基于水玻璃的粘結 劑體系由堿金屬硅酸鹽水溶液和吸濕性堿(例如氫氧化鈉)組成,所述吸濕性堿的添加比 例為1 :4~1 :6。該水玻璃具有的Si02/M20模數(Modul)為2. 5~3. 5,且固含量為20~ 40%。為了獲得具有流淌能力的且也可以充入到復雜芯模中的模制料混合物,以及為了控 制吸濕性能,該粘結劑體系還含有表面活性物質,如沸點多250°C的硅油。將該粘結劑體系 與適宜耐火物質如石英砂混合,并隨后可以借助于芯模注入機(Kernschie|3maschine)將 其注入到芯盒中。通過排除仍存在的水,進行模制料混合物的固化。鑄型的干燥或固化也 可以在微波的作用下進行。
      [0017]為了獲得更高的初始強度、鑄型對于空氣濕度的更佳耐受力和在澆鑄時關于鑄件 表面的更佳結果,W0 2006/024540A2提出了一種除耐火的模制基料之外還包含一種基于 水玻璃的粘結劑的模制料混合物。向該模制料混合物中添加一定比例的顆粒狀金屬氧化 物。作為顆粒狀金屬氧化物,優(yōu)選使用沉淀二氧化硅或熱解二氧化硅。
      [0018] EP0 796 681A2描述了用于制備鑄型的無機粘結劑,其包含溶解形式的硅酸鹽 以及磷酸鹽。所用的磷酸鹽優(yōu)選為式((P〇3)n)的多磷酸鹽,其中n對應于平均鏈長且能夠 采用3~32的數值。將該粘結劑與耐火模制基料混合并隨后成形成鑄型。通過將模型加 熱到約120°C的溫度同時使空氣吹過,而使該鑄型固化。這樣制得的測試模型顯示在從模型 中取出之后的高水平的熱強度,以及高水平的冷強度。但是,其中,缺陷是初始強度,以這種 初始強度不能確保工藝上可靠的芯的批量制造。對于在高于500°C的溫度下的應用、特別是 在經受高熱負荷的模型的情形下,熱穩(wěn)定性也是不足的。
      [0019] 由于上面討論的在澆鑄期間發(fā)生且對健康有害的排放問題,人們致力于在鑄型制 備中,哪怕是在復雜幾何形狀的情形下,用無機粘結劑代替有機粘結劑。但是,如果制得的 鑄型包括極薄的壁段,那么在澆鑄操作期間經常觀察到這些薄壁段的變形。這樣可以導致 鑄件尺寸上的偏差,且該偏差不再可以通過后續(xù)加工來補償。由此該鑄件是不可用的。澆 鑄期間鑄型的薄壁段相對于厚壁段經受更高熱負荷,且由此更加傾向于變形。即使對于鋁 澆鑄也存在這種問題,其中相對于采用約650~750°C的鐵或鋼的澆鑄,這里主導的是相對 較低的溫度。當液體金屬在以傾斜角充入鑄型而沖擊到高熱負荷的薄壁段時,和由于金屬 靜力學壓力導致高機械力作用于薄壁段時,這點變得特別成問題。
      [0020] 發(fā)明描述
      [0021] 由此,本發(fā)明目的是,提供用于制備金屬加工用鑄型的模制料混合物,其包含至少 一種耐火t旲制基料和基于水玻璃的粘結劑體系,該t旲制料混合物含有一定比例的選自 > 氧 化硅、氧化鋁、氧化鈦和氧化鋅的顆粒狀金屬氧化物,且該組合物使得能夠制得具有薄壁段 的鑄型,且在金屬鑄造時所述薄壁段并不顯示變形。
      [0022] 這個
      當前第1頁1 2 3 4 5 
      網友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1